冬季低溫氣候條件下沼氣產(chǎn)氣率較低,目前提高沼氣產(chǎn)量還存在較大技術(shù)難度,而冬季是用戶用氣的季節(jié)高峰,沼氣供應(yīng)常常無法滿足用戶的用氣需求。針對(duì)沼氣產(chǎn)氣率較低問題,本文提出了毛細(xì)管網(wǎng)增溫發(fā)酵的方式,有效地提高冬季沼氣產(chǎn)氣率;同時(shí)為了解決高峰期沼氣供應(yīng)不足問題,采用了沼氣與天然氣摻混供應(yīng)方案。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)20m3的玻璃鋼沼氣發(fā)酵罐,建立了發(fā)酵罐的散熱模型,研究了不同類型的沼氣增溫發(fā)酵方式�；诿�(xì)管網(wǎng)換熱面積大、換熱效率高等傳熱特性的研究,創(chuàng)新性的采用毛細(xì)管網(wǎng)作為前端換熱器進(jìn)行增溫發(fā)酵。冬季采用毛細(xì)管網(wǎng)對(duì)10℃發(fā)酵原料加熱到25℃,沼氣產(chǎn)氣率由0.25m3/(m3.d)提高到0.75m3/(m3.d)。加熱過程中沼氣壁掛爐消耗的沼氣量遠(yuǎn)低于由于溫度升高新增沼氣量,同時(shí)比采用電加熱方案節(jié)約一半的費(fèi)用。因此采用毛細(xì)管網(wǎng)進(jìn)行沼氣增溫發(fā)酵方案經(jīng)濟(jì)可行。為解決冬季村鎮(zhèn)沼氣供氣不足問題,選取空氣、天然氣與沼氣摻混補(bǔ)足6T天然氣供氣方案。運(yùn)用華白數(shù)、燃燒勢(shì)進(jìn)行互換性判定,輔以爆炸極限的安全性驗(yàn)算。最終得出三種混合氣源,只要天然氣和空氣按照49:51~54:46的比例范圍混合均勻,混合氣就能與6T天然氣互換并且無爆炸風(fēng)險(xiǎn)。工程實(shí)踐中搭建了天然氣引射空氣補(bǔ)足沼氣摻混裝置,通過對(duì)引射壓力、空氣入口閥門開度的控制,研究了引射比影響因素,實(shí)驗(yàn)表明引射比隨引射壓力與出口壓力兩者差值的增大而上升,其中引射比受引射混合器進(jìn)口壓力的影響更大。實(shí)際摻混工程中,引射器出口壓力宜穩(wěn)定在6kpa,引射壓力控制在0.12~0.15MPa時(shí),天然氣、空氣、沼氣三種混合后的氣體經(jīng)權(quán)威部門檢測(cè)符合6T天然氣標(biāo)準(zhǔn),摻混方案可行。本文針對(duì)冬季產(chǎn)氣率低、沼氣供應(yīng)不足提出了采用毛細(xì)管網(wǎng)增溫發(fā)酵,天然氣摻混空氣補(bǔ)足沼氣的方案。運(yùn)用到實(shí)際工程中,毛細(xì)管網(wǎng)增溫發(fā)酵可以經(jīng)濟(jì)有效地提高沼氣產(chǎn)氣率,摻混方案也能很好的解決村鎮(zhèn)沼氣供應(yīng)不足難題,進(jìn)一步為村鎮(zhèn)沼氣推廣提供了很好的借鑒方案。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：S210
【部分圖文】：

圖 2.1 沼氣與天然氣鋼瓶組摻混裝置Fig.2.1 Mixing device of blending air into CNG gas2.2 各分項(xiàng)工程概要沼氣工程一般由發(fā)酵原料收集、預(yù)處理系統(tǒng)，發(fā)酵系統(tǒng)，沼液、沼渣處理系統(tǒng)和沼氣凈化儲(chǔ)存系統(tǒng)構(gòu)成，本系統(tǒng)工程新增了摻混系統(tǒng)。2.2.1 發(fā)酵罐① 發(fā)酵罐的分類沼氣發(fā)酵罐是沼氣工程最核心的部分，按幾何形狀，可分為球形、橢圓形、圓筒形、長(zhǎng)方形等多種類型；按發(fā)酵機(jī)理可分為污泥滯留型、常規(guī)型、附著膜型和；按氣體儲(chǔ)存方式可分為浮罩式、水壓式、氣袋式三大類；根據(jù)發(fā)酵罐是否埋在地下可以分為地上式、地下式、半埋入式；根據(jù)發(fā)酵裝置材料可分為磚結(jié)構(gòu)、混泥土結(jié)構(gòu)、玻璃鋼、塑料等；按發(fā)酵料液的溫度區(qū)域可以分為常溫發(fā)酵（隨著環(huán)境溫度變化）、中溫發(fā)酵（溫度介于 26℃-38℃）、高溫發(fā)酵。這些都是依據(jù)沼氣池某一特點(diǎn)進(jìn)行劃分。不論是哪一種發(fā)酵裝置，決定其功

原材料的厭氧發(fā)酵。表 2.2 發(fā)酵罐主要技術(shù)參數(shù).2 Main technical parameters of fermentatio H積 圍 -5荷 度 境正常產(chǎn)氣，現(xiàn)采用毛細(xì)管網(wǎng)加熱海綿、錫箔紙保溫、防護(hù)鋼板進(jìn)行保

圖 2. 5 出料口Fig.2.5 Discharge port2）發(fā)酵間發(fā)酵間是原料進(jìn)行發(fā)酵并且產(chǎn)生沼氣的部分，下層是發(fā)酵部分，上層預(yù)儲(chǔ)氣間。發(fā)酵原料在按照一定比例混合攪拌后通過污泥泵抽入發(fā)酵間進(jìn)行發(fā)液面上層部分可以儲(chǔ)存部分氣體，當(dāng)產(chǎn)生的氣體增多，在壓差的作用下，產(chǎn)沼氣通過導(dǎo)氣管排至儲(chǔ)氣柜。3）導(dǎo)氣管導(dǎo)氣管是緊貼發(fā)酵罐壁的管件，用于連接輸氣管道輸出沼氣、安裝導(dǎo)氣定要嚴(yán)密、謹(jǐn)防漏氣、跑氣。如圖 2.4.在沼氣池中，當(dāng)沼氣逐漸增多時(shí)，氣壓隨之增高，池內(nèi)氣體與儲(chǔ)氣柜間壓差，在壓差的作用下排出氣體。4）出料口
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6 ;建設(shè)生態(tài)家園 推廣沼氣工程[J];農(nóng)民科技培訓(xùn);2003年07期

7 施國(guó)中;沼氣工程規(guī)范化建設(shè)勢(shì)在必行[J];中國(guó)沼氣;2004年03期

8 符少懷,鄺繼云;海南省農(nóng)村沼氣建設(shè)的發(fā)展思路和對(duì)策[J];中國(guó)沼氣;2005年02期

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本文編號(hào)：2876632